强电场电离放电产生羟基等离子体反应过程的研究 被引量：14

1

作者 白敏菂 白希尧 +1 位作者 张芝涛 邓淑芳 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期219-224,共6页

从强电场等离子体反应室结构、电介质材料及加工工艺等方面出发,研究了在建立强电场并把O2、-(水合电子)等自由基的等离子体反应过程。用这种方法产生的自由基H2O电离后在分子层次上加工成OH 、eaq的浓度、产成量均能满足工程上的需要,... 从强电场等离子体反应室结构、电介质材料及加工工艺等方面出发,研究了在建立强电场并把O2、-(水合电子)等自由基的等离子体反应过程。用这种方法产生的自由基H2O电离后在分子层次上加工成OH 、eaq的浓度、产成量均能满足工程上的需要,达到绿色化学12条原则要求,从源头上解决了环境污染问题。着重研究了羟基治理烟气SO2的绿色资源化的新方法,在无吸收剂、催化剂条件下,仅在0.8s内就能把烟气中SO2、H2O和O2电离后在分子层次上加工成H2SO4。 展开更多

关键词 绿色化学 先进氧化技术 强电离放电 羟基自由基 等离子体

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高气压强电场电离过程中的离子浓度分布规律 被引量：11

2

作者 白敏菂 谷建龙 +2 位作者 张芝涛 杨波 白希尧 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期218-222,共5页

研究了高气压强电场电离区域的离子浓度分布的连续性方程,对电离区域的电离物的产生、消失和输运进行了研究。通过采用电离放电增加了输入能量密度、G值、电离占空比等,从而提高了离子产生率。通过外加电场和离子“雪崩”头部的本征电... 研究了高气压强电场电离区域的离子浓度分布的连续性方程,对电离区域的电离物的产生、消失和输运进行了研究。通过采用电离放电增加了输入能量密度、G值、电离占空比等,从而提高了离子产生率。通过外加电场和离子“雪崩”头部的本征电场的叠加作用,离子被束缚在放电通道中。对离子施加垂直电场方向的作用力,就能把电场中的等离子体成束输送出去。已经能够做到有效体积仅为1cm3的等离子体源,输运等离子体率达到1012cm-3.s-1。 展开更多

关键词 高气压 非平衡态 电离连续性方程 离子

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大气压DBD甲烷二氧化碳转化方法研究 被引量：9

3

作者 白敏冬 朱晓峰 +2 位作者 白敏菂 詹科萍 王南飞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期217-221,共5页

在不使用催化剂,吸收剂的环境友好条件下,利用大气压介质阻挡强电离放电加速电子及激励气体分子 方法,将CH4和CO2气体激发、电离和离解成CH3,CH2,CH,H,CO,O,OH等活性粒子,并在非平衡等离子体反 应器内重新组合,生成合成气、气态烃及含... 在不使用催化剂,吸收剂的环境友好条件下,利用大气压介质阻挡强电离放电加速电子及激励气体分子 方法,将CH4和CO2气体激发、电离和离解成CH3,CH2,CH,H,CO,O,OH等活性粒子,并在非平衡等离子体反 应器内重新组合,生成合成气、气态烃及含氧有机物醇、酸等有价值产物,甲烷的转化率高达60％以上,二氧 化碳或氮气的加入使甲烷的转化率有明显提高,甲烷与二氧化碳反应气的最佳体积比为3／1．当甲烷体积分数为 75％时,可得到H2／CO摩尔比为3的高质量的合成气,收集到的液体产物主要有醇、酸和水等． 展开更多

关键词 低温等离子体化学 介质阻挡放电 DBD 甲烷转化

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电荷沉积对大气压介质阻挡放电特性的影响 被引量：7

4

作者 张芝涛 谷建龙 +2 位作者 毛程奇 孙健 刘程 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期11-15,共5页

采用CCD影像法对大气压介质阻挡放电电荷沉积效应进行了实验研究．结果表明,沉积电荷是由微流 光放电产生的,由沉积电荷构成的界面域等离子体会受激励电压、激励频率、DBD结构等因素影响;沉积在电 介质表面的电荷主要是能量较高的电子,... 采用CCD影像法对大气压介质阻挡放电电荷沉积效应进行了实验研究．结果表明,沉积电荷是由微流 光放电产生的,由沉积电荷构成的界面域等离子体会受激励电压、激励频率、DBD结构等因素影响;沉积在电 介质表面的电荷主要是能量较高的电子,它们显著地影响着等离子体化学过程;空间隙、薄电介质层结构、高频 激励以及优良的电介质材料可以有效地增强界面域效应,进而提高了DBD反应器的性能． 展开更多

关键词 介质阻挡放电 低温等离子体 电荷沉积

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微流注放电等离子体引发秸秆纤维与甲基丙烯酸甲酯接枝聚合 被引量：4

5

作者 宋春莲 张芝涛 +3 位作者 赵文光 刘美多 刘欣悦 李岳姝 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期112-117,共6页

以玉米秸秆为原料,在微流注放电产生的等离子体条件下引发秸秆纤维素与甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝聚合反应,利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、差热分析(DTA)和X射线衍射(XRD)对产物进行分析,并考察放电电压、放电间隙、放电时间、接枝温度、接... 以玉米秸秆为原料,在微流注放电产生的等离子体条件下引发秸秆纤维素与甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝聚合反应,利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、差热分析(DTA)和X射线衍射(XRD)对产物进行分析,并考察放电电压、放电间隙、放电时间、接枝温度、接枝时间和单体浓度对接枝率的影响。结果表明:在放电气体N_2流量0.5 L/min,放电电压2.7 kV,气压90 kPa,放电间隙1.66 mm,放电时间180 s,单体在乙醇溶液中的体积百分率为62.5%,接枝聚合温度50℃,反应2 h,接枝率为35.2% 展开更多

关键词 秸秆 微流注放电等离子体 接枝聚合 甲基丙烯酸甲酯

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船舶压载水中海洋微生物的羟基自由基致死特性研究 被引量：4

6

作者 薛晓红 张芝涛 +2 位作者 白敏冬 张拿慧 田一平 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期749-753,共5页

鉴于当前尚无一种有效治理压载水中外来有害生物入侵的方法,为解决这一难题,本文采用高级氧化技术,即生成高浓度羟基溶液的方法治理船舶压载水中的海洋微生物.研究主要是利用介质阻挡强电离放电的方法,将空气中的O2和海水中H2O电离离解... 鉴于当前尚无一种有效治理压载水中外来有害生物入侵的方法,为解决这一难题,本文采用高级氧化技术,即生成高浓度羟基溶液的方法治理船舶压载水中的海洋微生物.研究主要是利用介质阻挡强电离放电的方法,将空气中的O2和海水中H2O电离离解成.OH等氧化自由基,溶于海水中形成高浓度羟基溶液.同时,实验以羟基致死压载水中的湛江等鞭金藻、牟氏角毛藻和大肠杆菌为例进行了研究.结果表明:羟基致死微生物的阈值为0.6 mg·L-1,主要是破坏了藻类体内的叶绿素,进而导致藻类的死亡. 展开更多

关键词 强电离放电 羟基 压载水 入侵性生物

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绿色友好条件下微流注放电固态玉米秸秆制糖技术研究 被引量：4

7

作者 宋春莲 张芝涛 +2 位作者 白敏冬 古建龙 兰少伟 《现代化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期39-42,44,共5页

提供了一种可再生资源玉米秸秆粉转化制糖的新技术。固态玉米秸秆粉在微流注放电等离子体环境友好条件下,不经任何预处理和添加其他助剂,无氧化、无燃烧地降解为糖,在70℃、90kPa、无任何催化剂条件下,放电电压2.5kV,保护气、放电气体N... 提供了一种可再生资源玉米秸秆粉转化制糖的新技术。固态玉米秸秆粉在微流注放电等离子体环境友好条件下,不经任何预处理和添加其他助剂,无氧化、无燃烧地降解为糖,在70℃、90kPa、无任何催化剂条件下,放电电压2.5kV,保护气、放电气体N2流量为0.3L/min,输入能量(SIE)为25.26kJ/g,放电功率为160W,放电反应180min后秸秆转化率为68.32%,选择性38.59%,糖产率26.36%,产糖速率3023.88μg/min。分析了反应机理和放电过程中产生的强酸性、清洁、环保、高效的酸催化剂层,提出了酸催化绿色化学法,直接用于固态物质的等离子体化学反应。 展开更多

关键词 玉米秸秆 绿色化学 制糖技术 微流注放电

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环境友好条件下甲烷等离子体转化生成液态产物、氢和氨的研究 被引量：3

8

作者 张芝涛 白敏冬 +1 位作者 白敏菂 陈文艳 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期579-584,共6页

介绍了在环境友好的常温、常压无催化剂条件下,利用大气压强电场电离气体放电,将CH4和N2转化一步生成液体燃料、H2和NH3的研究.甲烷转化生成液态产物的质量转化率达26.3%,能量效率达22.9g/kWh.液态产物中含有烯烃、炔烃、吡咯、吡嗪等... 介绍了在环境友好的常温、常压无催化剂条件下,利用大气压强电场电离气体放电,将CH4和N2转化一步生成液体燃料、H2和NH3的研究.甲烷转化生成液态产物的质量转化率达26.3%,能量效率达22.9g/kWh.液态产物中含有烯烃、炔烃、吡咯、吡嗪等多种化合物,是重要的香料、医药、染料等有机合成中间体.甲烷转化生成H2的浓度为9.1%(V/V),产率、能量产率分别为1879.8μmol/min和186.5μmol/kJ,生成NH3的浓度达8000ppm(1ppm=1×10-6).整个反应过程符合绿色化学的原则. 展开更多

关键词 甲烷转化 等离子体 环境友好条件 强电场放电

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羟基自由基杀灭压载水搭乘生物的中试实验 被引量：2

9

作者 杨波 白敏冬 +2 位作者 毛程奇 李静 薛晓红 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期226-229,共4页

船舶压载水的给排过程是造成地理性隔离水体间海洋生物传播的最主要途径．为安全有效治理船舶压载 水,采用强电离放电方法制取羟基自由基溶液,进行了杀灭压载水搭乘生物的中试实验研究．在20 t／h外排压载水 流量条件下,羟基自由基溶液... 船舶压载水的给排过程是造成地理性隔离水体间海洋生物传播的最主要途径．为安全有效治理船舶压载 水,采用强电离放电方法制取羟基自由基溶液,进行了杀灭压载水搭乘生物的中试实验研究．在20 t／h外排压载水 流量条件下,羟基自由基溶液比值浓度达到0．45 mg／L时,可以完全杀灭异氧细菌;羟基自由基溶液比值浓度达到 0．65 mg／L时,可以在4 m(反应时间约1 s)长的排放管道中杀灭海洋微生物,同时改善了压载水水质．结果表明 采用强电离放电方法制取羟基自由基可以有效的治理船舶压载水． 展开更多

关键词 气体放电 羟基自由基 压载水 中试实验

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羟基自由基快速去除表面有机磷污染实验研究

10

作者 杨宪立 白敏冬 韩凤 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1670-1674,共5页

针对近年来不断发生的有机物磷污染事件,通过强电场电离放电方法把H2Ogas和O2电离,制取以·OH为代表的活性自由基溶液,以喷洒的方式对2种模拟有机磷污染物敌敌畏和氧乐果进行表面快速去除研究.结果表明,在pH=6,模拟平面上敌敌畏和... 针对近年来不断发生的有机物磷污染事件,通过强电场电离放电方法把H2Ogas和O2电离,制取以·OH为代表的活性自由基溶液,以喷洒的方式对2种模拟有机磷污染物敌敌畏和氧乐果进行表面快速去除研究.结果表明,在pH=6,模拟平面上敌敌畏和氧乐果初始浓度为60μg·cm-2的情况下,当·OH喷洒密度增加到3.9μg·cm-2时,短时间内敌敌畏和氧乐果去除率均可达90%以上,矿化率也分别达到64%和72%.随着pH值的不断增大,有机物的去除率均表现为先略有降低而后迅速增大,在接近中性时最低;其中敌敌畏和氧乐果在pH=12时的去除率要比pH=6时分别高出约21%和26%.四因素三水平正交试验表明以喷洒方式去除表面有机磷污染起主要作用的是·OH. 展开更多

关键词 羟基自由基(·OH) 有机磷污染物 降解 PH值 正交试验

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大气压下电晕电离层离子运动规律的实验研究 被引量：10

11

作者 白敏菂 杨波 +2 位作者 周建纲 谷建龙 白希尧 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期311-314,共4页

对大气压下电晕电离层的离子运动规律进行了实验研究。实验结果表明:在电晕放电的流光或辉光放电区域,电离电场强度、注入功率密度、电离能密度等参量对等离子体输运项的影响程度仅在1个数量级内;在电离能密度达到0.4mJ.cm-3,气体速度从... 对大气压下电晕电离层的离子运动规律进行了实验研究。实验结果表明:在电晕放电的流光或辉光放电区域,电离电场强度、注入功率密度、电离能密度等参量对等离子体输运项的影响程度仅在1个数量级内;在电离能密度达到0.4mJ.cm-3,气体速度从1.5m.s-1提高到25m.s-1时,离子输运率相应从5.4×108cm-3.s-1增加到8×1010cm-3.s-1,提高了近2个数量级。带电粒子的动量对离子浓度及输运的影响远大于电离电场强度、注入功率密度等的影响。 展开更多

关键词 大气压 电晕放电 气体电离 输运特性

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强电场电离等离子体输运特性研究 被引量：6

12

作者 周建刚 白敏冬 +1 位作者 谷建龙 白希尧 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期51-53,共3页

运用连续方程和输运特性方程,对经济、军事和环境等领域急待解决的强电场电离等离子体输运问题进行了离子浓度分布的实验研究。高气压条件下强电场电离产生的离子若仅受外加电场和“雪崩”头部的本征电场作用,只会存在于放电通道中。对... 运用连续方程和输运特性方程,对经济、军事和环境等领域急待解决的强电场电离等离子体输运问题进行了离子浓度分布的实验研究。高气压条件下强电场电离产生的离子若仅受外加电场和“雪崩”头部的本征电场作用,只会存在于放电通道中。对离子施加垂直电场方向的接近电场对离子的作用力,就能把放电通道中的离子从电场中输送出去。实验表明,有效体积仅1 cm3的等离子体源,其输运离子率可达到1012/(cm3.s)。 展开更多

关键词 高气压 非平衡态等离子体 电离放电 等离子体输运特性

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电晕电离层离子输运项的实验研究 被引量：5

13

作者 白敏菂 孙健 +3 位作者 白希尧 依成武 许小红 吴春笃 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期28-31,共4页

为解决电晕放电的平衡等离子体设备(源)存在一次投资和运行成本过高、能耗大以及体积庞大又重等问题, 进行电晕电离层的离子运动规律的实验研究．实验结果表明,在电晕放电的流光、辉光放电区域,电离电场强度、 注入功率密度等参量对等... 为解决电晕放电的平衡等离子体设备(源)存在一次投资和运行成本过高、能耗大以及体积庞大又重等问题, 进行电晕电离层的离子运动规律的实验研究．实验结果表明,在电晕放电的流光、辉光放电区域,电离电场强度、 注入功率密度等参量对等离子体输运项的影响程度仅在一个数量级内,而气体运动速度的影响程度可达数个数 量级,这为解决目前等离子体设备源存在的问题提供了有效方法． 展开更多

关键词 电晕放电 气体电离 输运特性

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单极性带电粒子浓度测试方法的研究 被引量：6

14

作者 孙健 白敏冬 +1 位作者 毛程奇 白希尧 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期3972-3976,共5页

提出一种新型球形传感器探测仪,在不同风速、不同激励场强以及不同测试点的情况下对大气压下电晕放电形式产生的带电粒子浓度进行了测量,并分析了等离子体的空间分布情况,同时与DLY型空气离子测量仪的测试结果进行比较.实验结果表明,球... 提出一种新型球形传感器探测仪,在不同风速、不同激励场强以及不同测试点的情况下对大气压下电晕放电形式产生的带电粒子浓度进行了测量,并分析了等离子体的空间分布情况,同时与DLY型空气离子测量仪的测试结果进行比较.实验结果表明,球形探测仪对带电粒子浓度的测试结果较为理想,同时,设备操作简单,占用空间小,便于局部定点测量,为研究等离子体的空间分布提供了条件. 展开更多

关键词 等离子体 带电粒子浓度 强电场电离放电 大气压

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羟基自由基致死船舶压载水海洋有害生物研究 被引量：4

15

作者 白敏冬 张拿慧 +2 位作者 张芝涛 陈操 孟祥盈 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期454-458,共5页

利用大气压强电场电离放电的物理方法,将空气中的O2和海水中H2O(气态)电离、离解生成羟基自由基(.OH)等氧活性粒子,溶于部分压载水中形成高浓度羟基溶液,再注入到输运压载水的主管路中,实现在输送压载水的过程中快速致死海洋有害生物和... 利用大气压强电场电离放电的物理方法,将空气中的O2和海水中H2O(气态)电离、离解生成羟基自由基(.OH)等氧活性粒子,溶于部分压载水中形成高浓度羟基溶液,再注入到输运压载水的主管路中,实现在输送压载水的过程中快速致死海洋有害生物和病原体.在10 t.h-1的船舶压载水处理实验系统中,进行了.OH致死浮游生物和细菌的实验,.OH浓度为0.65mg.L-1时,致死率达100%,达到《国际公约》压载水排放标准.同时选用牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)、小新月菱形藻(Nitzschia closterium)进行.OH致死生物形态学研究,在显微镜下观察到.OH严重地损害了细胞壁、细胞膜、胞内物质等的重要组成和功能物质. 展开更多

关键词 强电场放电 羟基自由基 船舶压载水 海洋微藻 致死

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飞行器等离子体隐身减阻关键技术研究现状与进展 被引量：1

16

作者 白希尧 白敏冬 +2 位作者 张芝涛 杨波 周建纲 《飞航导弹》 2004年第10期28-30,共3页

飞行器的非平衡 (冷 )等离子体隐身、减阻是目前世界各军事强国竞相研究的焦点 ,以美俄为主导的军事大国科学家们进行了大量的非平衡等离子体隐身、减阻的可行性理论基础研究。从理论及其实验数据均表明是可行的 ,但是这些研究成果均没... 飞行器的非平衡 (冷 )等离子体隐身、减阻是目前世界各军事强国竞相研究的焦点 ,以美俄为主导的军事大国科学家们进行了大量的非平衡等离子体隐身、减阻的可行性理论基础研究。从理论及其实验数据均表明是可行的 ,但是这些研究成果均没有用于现役军事装备上 ,甚至还没有进行可行性的运行模拟试验 ,其主要原因是没有能满足飞行器的隐身、减阻需要的等离子体源。最近由于强电场离子受力及其运动规律研究取得了突破性的进展 。 展开更多

关键词 飞行器 等离子体隐身 减阻 现状 强电离放电

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注入功率及耗能密度对离子输运率的影响 被引量：1

17

作者 谷建龙 张芝涛 宋春莲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期130-132,共3页

大气压非平衡等离子体的输运特性直接制约着工业电收尘和飞行器等离子体隐身的进一步发展,影响该输运特性的因素较多,包括放电区的压力、气体流速、电场强度、注入功率密度及其耗能密度等。为提高大气压非平衡等离子体输运效率,以线板... 大气压非平衡等离子体的输运特性直接制约着工业电收尘和飞行器等离子体隐身的进一步发展,影响该输运特性的因素较多,包括放电区的压力、气体流速、电场强度、注入功率密度及其耗能密度等。为提高大气压非平衡等离子体输运效率,以线板形式电晕放电为手段进行电离流经放电区气体的实验,运用DLY-3型大气离子测量仪测量脱离电场约束的正负离子浓度,研究了注入功率密度及耗能密度对离子浓度输运率的影响。研究结果表明,在一定程度上随着注入功率密度、耗能密度的增加,离子浓度输运率越高.但当注入功率密度和耗能密度达到一定值时,离子输运率变化趋于平缓;同时,高风速比低风速的等离子体输运率要高出几个数量级。 展开更多

关键词 大气压 电晕放电 离子输运率 注入功率 耗能密度 风速

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海上围隔进行羟基杀灭赤潮生物的研究

18

作者 白敏冬 张芝涛 +2 位作者 吕吉斌 杨波 白希尧 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期54-57,63,共5页

采用强电场电离H2O、O2方法,在分子层次上加工成高浓度羟基自由基(OH.)溶液,喷洒在有赤潮生物的海面上,当海水的羟基质量浓度达到0.68 mg/L时,致死洛氏角刺藻(Chaetoceros lorenzianus)等31种赤潮生物效率达到99.89%,致死细菌、弧菌效... 采用强电场电离H2O、O2方法,在分子层次上加工成高浓度羟基自由基(OH.)溶液,喷洒在有赤潮生物的海面上,当海水的羟基质量浓度达到0.68 mg/L时,致死洛氏角刺藻(Chaetoceros lorenzianus)等31种赤潮生物效率达到99.89%,致死细菌、弧菌效率达到100%,致死膝沟藻孢囊、多甲藻孢囊效率达到100%;赤潮生物叶绿素a含量低于检测方法低限值;剩余OH.分解成H2O和O2;尸体将分解成CO2、H2O和微量无机盐。从试验数据表明,OH.是治理赤潮有效可行的绿色新方法。实现了治理赤潮以及加工羟基过程的零污染、零废物排放、零残留物。 展开更多

关键词 强电离放电 OH^· 赤潮生物

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羟基对赤潮生物的光合色素作用实验

19

作者 白希尧 白敏菂 +1 位作者 杨波 张芝涛 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期5-8,共4页

羟基药剂具有氧化力极强、杀灭微生物的生化反应速度极快的特性。在容积1.8m3的水槽里进行了羟基对微藻的光合色素影响的中宇宙规模实验。羟基质量浓度达到0.55mg/L时,微生物的叶绿素a、b含量均低于检测方法的最低限值,其衰减率为100%,... 羟基药剂具有氧化力极强、杀灭微生物的生化反应速度极快的特性。在容积1.8m3的水槽里进行了羟基对微藻的光合色素影响的中宇宙规模实验。羟基质量浓度达到0.55mg/L时,微生物的叶绿素a、b含量均低于检测方法的最低限值,其衰减率为100%,类胡萝卜素衰减率为92.3%,脱镁叶绿素增加了15.05倍。实验数据表明,羟基药剂将是治理赤潮的绿色有效方法。 展开更多

关键词 羟基药剂 赤潮微生物 叶绿素 类胡萝卜素 衰减率

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